第十四讲-铁路隧道涌水量计算
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井筒涌水量计算公式
涌水量=涌水速度×面积×涌水时间
其中,涌水速度是指井口单位时间内涌水的速度,通常以立方米/小时为单位;面积是指井筒的截面面积,通常以平方米为单位;涌水时间是指井筒涌水的时间长度,通常以小时为单位。
面积=π×半径²
另外,井筒涌水量计算公式中的涌水速度也可以根据井筒内部的水力特性进行修正。例如,若井筒内存在流速降低的装置(如收敛段、扩散段等),则涌水速度需要根据流速分布进行积分计算。
需要注意的是,在实际应用中,井筒涌水量计算公式还需要考虑井筒壁面的摩擦阻力、地下水位的变化以及水井的累积涌水量等因素。这些因素会对涌水量进行修正,并可通过现场观测和实验数据进行拟合和优化。
总之,井筒涌水量计算公式是通过将井筒的涌水速度与井筒的几何形状和涌水时间相结合来计算井筒涌水量的一种公式。根据实际情况和需要,还可以通过修正因素和附加条件来进行精确计算和预测。这些计算公式和方法在水资源评价、工程设计和水文地质等领域具有重要应用价值。
某铁路隧道水文地质分析及涌水量预测
李建伟
【摘 要】某铁路隧道所处地貌为中低山区,降雨形成的地表水是地下水的主要补给来源。地下水以第四系孔隙水,基岩裂隙水为主,另存在少量碎屑岩孔隙水。在断层和不同岩层接触破碎带存在构造裂隙水。隧道范围内浅部岩体的透水性和赋水性相对较强,向深部表现为由强一弱一微弱透水与非含水的变化规律,岩体渗透性与地质构造环境之间存在着相互关系。隧道在断层和不同岩性接触面、破碎带、隧道沿线沟谷且岩层破碎的隧道浅埋区都是潜在涌水的重要地段,属于中等一强富水段。可能会发生集中涌水、涌泥等问题,在施工中应加强工程防范措施。另外,对隧道的涌水量进行了预测。
【期刊名称】《铁道勘察》
【年(卷),期】2011(037)006
【总页数】5页(P72-76)
【关键词】地下水;抽水试验;压水试验;隧道涌水量
【作 者】李建伟
【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津300142
【正文语种】中 文
【中图分类】U452.11
工程地质超前预报是前沿性研究课题,而水文地质分析是工程地质超前预报的重要内容[1][2],研究的完善程度对重大工程施工运营安全具有指导意义。黄涛、王建秀[3][4]等学者对隧道涌水的物理地质特征、数理计算方法进行了探讨,然而这些研究很少涉及物探测试,多注重地下水化学的流场分析。
研究区内铁路隧道位于内蒙地区燕山余脉与阴山的交汇地带,全长28.94 km,属于铁路双线越岭特长隧道。该工程已完成初步设计阶段的地质调查勘测工作,施工钻孔27孔,其中共进行水文地质试验21孔,综合测井8孔。隧道全线进行了贯通物探测试,结合大面积的水文地质调绘,为研究本隧道的水文地质条件提供了基础。
1 隧址区地质概况
1.1 地形地貌及地层
隧址区处于内蒙古高原向松辽平原的过渡地段,地貌属剥蚀中低山区。部分地段山体基岩多裸露,植被稀疏,仅个别沟谷中有人工林发育。隧道范围内地势总体东北高,西南低,隧道顶部山势雄伟,地形崎岖复杂,多呈悬崖陡坎,沟谷切割强烈。隧道所处山脉海拔高程一般在1 182~1 902 m之间,洞身最高点高程为1 746.4
容积法测涌水量计算公式
1、量桶容积法
当流量小于1 L/s 时,常用此法。容器-般用量桶或水桶,为了减少测量误差,计量容器的充水时间不应小于20s流量计算公式: Q=V/t
(L.s-')
式中V--容器的容积,L;
t--充满容器的时间,s。
2、巷道容积法
在矿井发生突水时,利用水流淹没倾斜巷道的过程中,经常不断地测量巷道与自由水面相交断面面积(F=ab),用单位时间内水位.上涨高度(H)来计算水量,公式如下:
Q=ab*H/t (m3 .h-')
式中H-t时间内水位上涨高度, m;
t--水位上涨高度为片时的时间,h;
A--巷道内自由水面的平均度, m;
b一巷道内自由水面长度,m。
成贵铁路某拟建隧道涌水量预测
【摘要】:隧道洞身穿过构造复杂的地层岩性、大量的褶皱和大型构造节理破碎带,隧区地下水类型为潜水—承压水型。故采用大气降水入渗法、地下水动力学法预测隧道涌水量。通过预测发现,地下水类型主要为潜水型水为主,岩溶发育强烈地区施工时有遇大型岩溶暗河、涌水涌泥的可能。通过以上分析对隧道的防水进行了防治措施建议。
【关键词】:隧道工程;涌水量预测; 岩溶发育; 地下水动力学
中图分类号: u45文献标识码:a 文章编号:
一、工程概况
隧区位于云贵高原北部扬子准地台滇东台褶带,地质构造复杂。断裂、褶曲均比较发育,地层岩体破碎,以东西向构造为主,线路多大角度穿越构造线。隧道在区域上位于三眼井向斜北部翘起端,次一级断裂、褶曲相当发育。褶皱主要有:高坡1#背斜。断层主要有:上扬塘断层、荼木树断层、监羊篝断层;1处大型构造节理密集带。
隧区地貌受构造及岩性控制,沿断层破碎带多形成侵蚀沟槽。泥岩层薄,多形成小槽沟、缓坡地形。设计为双线隧道,里程d3k338+600~d3k346+540段,全长7940m。最大埋深约450m,大部份埋深在200~300m。隧区范围内出露地层为:上覆第四系全新统冲洪积层(q4al+pl)卵石土;下伏地层分别为:三叠系下统飞仙关组(t1f)泥质砂岩、砂质泥岩夹灰岩;二叠系上统长兴组(p2c)灰岩;二叠系下统茅口组(p1m)灰岩;断层角砾岩(fbr)等。
二、水文地质特征
隧区含水岩组划分及岩层的富水性如下:(1) 孔隙含水层:第四系粉质粘土、碎石土孔隙含水层;为弱含水层;在河谷地带以砂砾石土为主,受河水的补给其富水性和透水性相对较强。(2) 裂隙含水层:三叠系飞仙关组砂岩,二叠系长兴组、龙潭组的砂岩;为弱含水层, 富水性弱。(3)相对隔水层:三叠系飞仙关组砂质泥岩,二叠系长兴组、龙潭组的泥岩一般含水性较弱,属相对隔水层。
隧道水文地质特征如下::洞身穿过地层岩性、地质构造复杂。穿过的地层有:三叠系下统飞仙关组(t1f)、二叠系上统长兴组(p2c)、二叠系上统龙潭组(p2l)、二叠系下统茅口组(p1m)。穿过的褶皱主要有:高坡1#背斜;断层主要有:上扬塘断层、荼木树断层、监羊篝断层;构造节理有:1处大型构造节理破碎带。隧区地下水类型为:潜水—承压水型。